四选一数据选择器的设计

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实验一四选一数据选择器的设计

实验一四选一数据选择器的设计

实验一四选一数据选择器的设计实验目的:设计并实现一个四选一数据选择器,可以将四个输入信号中的一个作为输出信号进行传递。

实验原理:四选一数据选择器是多路选择器的一种,主要由输入端、控制端和输出端组成。

输入端有四个信号输入线,控制端有两个控制输入线,输出端有一个信号输出线。

通过控制输入线的不同组合,可以选择其中一个输入信号传递到输出端。

实验材料与器件:1.1片74LS153(二选四数据选择器)芯片2.4个开关按钮3.连接线4.电源线5.示波器(可选)实验步骤:1.连接电路:a. 将芯片74LS153的Vcc引脚连接到正极电源线,将GND引脚连接到负极电源线。

b.将芯片的1A、1B、2A、2B四个输入引脚分别连接到四个开关按钮。

c.将芯片的S0、S1两个控制输入引脚分别连接到两个控制开关按钮。

d.将芯片的Y输出引脚连接到输出信号线。

e.将电源线接入电源插座,通电。

2.设置控制输入:a.初始状态下,所有控制输入引脚都为低电平状态。

b.可以通过控制两个开关按钮的开关状态来改变控制输入引脚的电平。

3.输出结果观测:a.打开示波器,将其输入端连接到芯片的输出引脚,设置为观测模式。

b.通过改变控制输入的电平状态,可以选择不同的输入信号进行输出。

c.观察示波器上的输出信号波形,确保输出信号与选择的输入信号一致。

4.实验记录:a.记录不同控制输入状态下的输入信号及输出信号。

b.通过对比观测结果,验证芯片的正常工作。

实验注意事项:1.连接电路时,注意电源接线正确,避免短路或电路损坏。

2.实验过程中操作电路和仪器时,保持手部干燥,并确保安全。

3.实验完成后,关闭电源,将电路和仪器恢复原状,并整理实验记录。

4.若没有示波器,可以通过观察输出信号线连接的LED灯的亮灭来判断输出信号的状态。

实验结果与讨论:在实验中,我们设计并实现了一个四选一数据选择器,并通过改变控制输入的电平状态来选择不同的输入信号进行输出。

通过观察观测结果,我们可以发现当控制输入引脚的电平状态为低-低时,选择1A作为输出;当为低-高时,选择1B作为输出;当为高-低时,选择2A作为输出;当为高-高时,选择2B作为输出。

数据选择器设计组合逻辑电路例题

数据选择器设计组合逻辑电路例题

用数据选择器设计组合逻辑电路一、用一片四选一数据选择器实现逻辑函数:BC C A C AB Y ++=////要求写出分析与计算过程并画出连线图。

四选一数据选择器的功能表及逻辑图如下图所示。

解一:(1)选A 、B 作为数据选择器的地址码A 1、A 0,将逻辑函数变形为:)()()1()(//////////////////C AB C AB B A C B A ABC BC A BC A C B A C AB BC C A C AB Y +++=++++=++=(2)将变形后的逻辑函数与四选一数据选择器的输出逻辑式进行比较得:013/0120/11/0/10A A D A A D A A D A A D Y +++=C D C D D C D ====3/21/0;;1;(3)连接电路:解二:(1)、写出四选一数据选择器的逻辑表达式:S A A D A A D A A D A A D Y ⋅+++=)(013/0120/11/0/10(2)、把所求逻辑函数的表达式变形:C AB C AB B A C B A ABC BC A BC A C B A C AB BC C A C AB Y )()(1)()(//////////////////++⋅+=++++=++=(3)、确定电路连接:将上述两个表达式进行比较,可知应令:,即1=S 0/=S 01;A B A A ==C D C D D C D ====3/21/0;;1;(4)、画出连接图:二、试用一片四选一数据选择器实现逻辑函数:C B A AC BC A Y ''++''=要求写出详细的设计过程并画出连线图。

四选一数据选择器的功能表及逻辑图如图(a )、(b)所示。

解:(1)、把所求逻辑函数的表达式变形:C AB C AB C B A C B A C B A ABC C AB BC A C B A AC BC A Y )()'(')'()''('''''''''+++=+++=++=(2)、确定电路连接:四选一数据选择器的逻辑表达式为:S A A D A A D A A D A A D Y ⋅+++=)(013/0120/11/0/10两个表达式进行比较,可知应令:;; 0'=S 01;A B A A ==CD C D C D C D ====3210;;';(3)、画出连接图:三、用一片四选一数据选择器设计一个3变量的多数表决电路。

EDA之基本触发器和四选一数据选择器

EDA之基本触发器和四选一数据选择器

EDA之基本触发器和四选一数据选择器邵阳学院课程设计(论文)目录摘要 (I)1 引言 (1)2 设计思路 (2)2.1 设计的目的 (2)2.2 需求分析 (2)2.3 设计的基本内容 (2)3 EDA、VHDL简介 (3)3.1 EDA技术 (3)3.2 硬件描述语言——VHDL (4)4 设计规划过程 (4)4.1四选一数据选择器的工作原理 (5)4.2基本触发器器的工作原理 (5)4.3课程设计中各个模块的设计 (6)5 结束语 (9)参考文献 (9)附录 (11)邵阳学院课程设计(论文)1 引言现代电子产品正在以前所未有的革新速度,向着功能多样化,体积最小化,功耗最低化的方向迅速发展。

它与传统电子产品在设计上的显著区别,一是大量使用大规模可编程逻辑器件,以提高产品性能,缩小产品体积,降低产品消耗;二是广泛运用现代计算机技术,以提高电子设计自动化程度,缩短开发周期,提高产品的竞争力。

EDA技术正是为了适应现代电子产品设计的要求,吸收各相关学科最新成果而形成的一门新技术。

它采用可编程器件,通过设计芯片来实现系统功能。

采用硬件描述语言作为设计输入和库(LibraLy)的引入,由设计者定义器件的内部逻辑和管脚,将原来由电路板设计完成的大部分工作故在芯片的设计中进行。

由于管脚定义的灵活性,大大减轻了电路图设计和电路板设计的工作量和难度,有效增强了设计的灵活性,提高了工作效率。

并且可减少芯片的数量,缩小系统体积,降低能源消耗,提高了系统的性能和可靠性。

能全方位地利用计算机自动设计、仿真和调试。

本次设计中,系统基于数据选择器及D触发器,JK触发器,T触发器的原理,使用EDA技术在FPGA中设计了四选一数据选择器和基本触发器,采用硬件描述语言VHDL按模块化方式进行设计,然后进行编程,时序仿真等。

在数据选择器中,用拨码开关作四位数据及两位控制端的输入,LED作输出,通过拨码开关组成控制输入端s1和s0不同组合,观察LED与数据输入端a,b,c,d的关系,验证4选一数据选择器设计的正确性,通过VHDL语言实现了本设计的控制功能,按不同的键实现不同的功能,根据数据选择器的特性方程设计输出状态。

用数据选择器设计组合逻辑电路的方法

用数据选择器设计组合逻辑电路的方法

用数据选择器设计组合逻辑电路的方法用数据选择器设计组合逻辑电路1. 简介在电子领域中,组合逻辑电路是指由各种逻辑门组合而成的电路,用于根据输入的各种组合产生特定的输出。

而数据选择器则是组合逻辑电路的一种重要组成部分,用于根据指定的输入线路选择特定的数据输出。

2. 什么是数据选择器数据选择器是一种多输入、多输出的逻辑电路,它可以根据特定的输入线路产生相应的输出。

通常情况下,数据选择器的输入是二进制数据,输出则是根据输入选择的一个或多个输出数据。

数据选择器的主要作用是根据输入的各种组合选择相应的输出数据。

3. 数据选择器的设计方法3.1. 2:1数据选择器2:1数据选择器是数据选择器的最简单形式,它有两个输入线路和一个输出线路。

根据输入线路的值,选择其中一个输入作为输出。

2:1数据选择器的真值表如下:A B S Y0 0 0 0A B S Y0 1 0 11 0 1 11 1 1 13.2. 4:1数据选择器4:1数据选择器是一种常用的数据选择器,它有四个输入线路和一个输出线路。

根据输入线路的值,选择其中一个输入作为输出。

4:1数据选择器的真值表如下:A B C D S1 S0 Y0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 0 1 00 0 1 0 1 0 00 0 1 1 1 1 00 1 0 0 0 0 10 1 0 1 0 1 10 1 1 0 1 0 10 1 1 1 1 1 11 0 0 0 0 0 11 0 0 1 0 1 11 0 1 0 1 0 11 0 1 1 1 1 11 1 0 0 0 0 11 1 0 1 0 1 11 1 1 0 1 0 11 1 1 1 1 1 13.3. 8:1数据选择器8:1数据选择器是一种更复杂的数据选择器,它有八个输入线路和一个输出线路。

仍然根据输入线路的值,选择其中一个输入作为输出。

8:1数据选择器的真值表如下:A B C D E F G H S2 S1 S0 Y0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 4. 总结数据选择器是一种重要的组合逻辑电路,在数字电子领域中具有广泛的应用。

VHDL实验报告 四选一数据选择器的设计

VHDL实验报告 四选一数据选择器的设计
4)分配完管脚后,再次进行一次全编译,使分配的管脚
五、实验步骤
4、对设计文件进行仿真
1)选择File--New,在弹出的对话框中选择Vector Waveform File,点击OK按 钮,打开进入一个空的波形编辑器窗口。
2)设置仿真结束时间,波形编辑器默认的仿真结束时间为 1µS,根据仿真需 要,可以自由设置仿真的结束时间(本次设置的为1ms)。选择 QUARTUSII 软件的 Edit--
的 Fie>Save进行保存。
5)指定仿真器设置,在仿真过程中有时序仿真和功能仿真之分,在这里介绍 功能仿真。在 QUARTUSII软件中选择 Processing>Simulator Tool 命令,打开仿真器工具 窗口,如下图所示。
按图上的提示,首先产生功能仿真网表文件(在simulation
mode后选择
二、实验目的
1、熟悉四选一数据选择器的工作原理。 2、进一步掌握VHDL顺序语句和并行语句的使用。 3、进一步熟悉QUARTUSⅡ软件的使用方法和VHDL输入的全
过程。
三、实验原理
在数字系统中常需要将多路数据有选择地分别传送到公共 数据线上去,完成这一功能的逻辑电路称为数据选择器。 数据选择器是一种通用性很强的中规模集成电路,它的用 途很广。
3)点击 Add Hardware 按钮,出现 Add Hardware 对话框,在 Add Hardware 对话 框中,从 Hardware type 列表中选择所需要硬件类型,如果是 USB 接口的请参照用户使用手册 中的 USB 电缆的安装与使用,如果使用的是并口下载线则选取如下图 所示的硬件类型,点击 OK按钮,完成对硬件类型的设置。回到编程器硬件设置窗口, 点击 Close 按钮退出设置。则在 编程器对话框中的编程硬件类型会出现刚才选取的编程器硬件。

基于FPGA实现四选一选择器的设计

基于FPGA实现四选一选择器的设计

基于FPGA实现四选一选择器的设计摘要本文是基于FPGA的四选一选择器的设计:基于FPGA在数据选择方面的优势,把FPGA作为选择器的控制核心;主要研究如下:软件部分——四选一选择器程序。

针对数据选择器的设计,对FPGA进行了型号选择,使用VHDL语言在型号FLEX10K/20RC208-4上编写了四选一选择器的程序,通过使能端的控制,从而达到四选一的功能。

硬件部分——使用protel画出原理图并作出PCB板。

本设计采用了单八路模拟开关CD4051,通过输入端的控制,选择一路信号,通过ADC0804模数转化,输出8路信号给FLEX10K/20RC208-4,经FLEX10K/20RC208-4处理后,接TCL7528后,将数字信号转换为模拟信号并输出。

本文通过软件和硬件的两个方面的设计,实现了四选一选择器的功能。

关键词:FPGA ;VHDL ;PROTEL ;选择器内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)FPGA implementation based on four selected design of a selectorAbstrateThis article is based on a choice selection of four FPGA Design: FPGA-based data selection in the advantages of the FPGA as a selector control center; main research are as follows:Software parts - 4 election a choice program. Design for data selection, model selection on the FPGA, using the VHDL language in the model FLEX10K/20RC208-4 four selected to write a program selector, by enabling the client to control, so as to achieve a function of four elections.Hardware - protel schematic drawing and make a PCB board. This design uses a single eight-way analog switches CD4051, through the control input, select the way the signal, ADC0804 module through the transformation of the output signal 8 to FLEX10K/20RC208-4, by FLEX10K/20RC208-4 treatment, then TCL7528, will digital signal is converted to analog signals and output.In this paper, two aspects of hardware and software design, implementation, choose one of four selector functions.Keywords: FPGA ; VHDL ; ROTEL ; selectorI目录摘要 .............................................................................................................................................. Abstrate (I)第一章绪论 01.1 FPGA简介 01.1.1 FPGA发展现状 01.1.2 FPGA的发展趋势 (1)1.1.3 FPGA基本结构 (1)1.1.4 FPGA的特点 (3)1.1.5 FPGA选型 (4)1.1.6 FPGA设计原则 (5)1.2本论文研究的主要内容 (6)第二章FPGA芯片设计 (7)2.1 BTYG-EDA实验开发系统简介 (7)2.1.1 BTYG-EDA实验开发系统特点 (7)2.1.2 BTYG-EDA实验开发系统资源介绍 (7)2.1.3 主芯片引脚和外部硬件连接关系 (7)2.2 FLEX10K/20RC208-4 (11)2.3 本章小结 (13)第三章MAX+plus II软件和VHDL语言――软件部分 (14)3.1 MAX+plus II开发软件 (14)3.1.1 MAX+plus II功能特点 (14)3.1.2 MAX+plus II系统要求 (15)3.1.3 MAX+plus II设计流程 (15)3.2 VHDL语言简介 (18)3.2.1 VHDL基本介绍 (18)3.2.2 VHDL语言的特点 (19)3.2.3 VHDL系统优势 (20)II内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)3.2.4 VHDL程序基本结构 (20)3.3 MAX十plus II中硬件描述语言输入的设计过程 (21)3.3.1 输入VHDL文件 (21)3.3.2 将文件指定为设计项目 (21)3.3.3 项目编译 (22)3.3.4 项目仿真 (22)3.4 程序仿真介绍及仿真图 (22)3.5本章小结 (24)第四章protel99——硬件部分 (25)4.1 protel简介 (25)4.1.1 Protel99SE的功能特点 (25)4.1.2 用Protel99SE进行电路设计的步骤 (26)4.2 四选一选择器的原理图及各元件介绍 (26)4.3 本章小结 (33)第五章总结与展望 (34)5.1 取得的成果 (34)5.2 工作展望 (34)参考文献 (35)附录A (36)附录B (37)致谢 (39)III第一章绪论1.1 FPGA简介1.1.1 FPGA发展现状当今社会是数字化的社会,是数字集成电路广泛应用的社会,数字集成电路本身在不断地进行更新换代。

quartus(4选1和编码器)

quartus(4选1和编码器)

课程名称: FPGA原理实验实验名称:选择与编码器姓名: xxx 学号:xxx一、预习报告1、实验目的1、设计并实现4选1选择器2、设计并实现一个8线-3线优先编码器2、实验内容与实验步骤1、启动QuartusⅡ建立一个空白工程,然后命名;2、新建VHDL源程序文件并命名,输入程序代码并保存,进行综合编译,若在过程中发现错误,则找出并更正错误,直至编译成功为止;3、新建仿真文件,对各模块设计进行仿真,验证设计结果;4、选择目标器件,将未使用的管脚设置为三态输入;5、对该工程文件进行全程编译处理,若在编译过程中发现错误,则找出并更正错误,直至编译成功为止。

3、实验环境计算机(装有QuartusⅡ软件)二、实验报告1、实验数据处理4选1数据选择器(1)程序输入课程名称: FPGA原理实验实验名称:选择与编码器姓名: xxx 学号:xxx (2)RTL图(3)功能仿真(4)时序仿真课程名称: FPGA原理实验实验名称:选择与编码器姓名: xxx 学号:xxx (5)引脚分配8线-3线优先编码器(6)程序输入课程名称: FPGA原理实验实验名称:选择与编码器姓名: xxx 学号:xxx (7)RTL图(8)功能仿真(9)时序仿真课程名称: FPGA原理实验实验名称:选择与编码器姓名: xxx 学号:xxx(10)引脚分配2、实验结论成功实现了4选1数据选择器和8线-3线优先编码器的逻辑功能。

3、实验体会和建议通过本次实验,学会了选择器和编码器的程序,加深了when-else语句和if语句的使用,对选择器和编码器的原理与逻辑功能有了进一步的了解。

双4选1数据选择器实现8选1真值表

双4选1数据选择器实现8选1真值表

双4选1数据选择器实现8选1真值表在数字逻辑电路中,数据选择器是一种常见的集成电路,它通常用于从多个输入信号中选取一个输出信号。

其中,双4选1数据选择器是一种特殊的选择器,它有两个数据输入端,一个双输入选择端和一个输出端。

而8选1真值表是一种逻辑表,其中有8个输入和1个输出,用来描述逻辑门的功能和行为。

在本文中,我们将探讨如何通过双4选1数据选择器来实现8选1真值表的功能,以及其在数字逻辑电路中的应用。

1. 双4选1数据选择器的基本原理和结构双4选1数据选择器是由两个4选1数据选择器和一个双输入选择端组成的。

其基本原理是根据选择端的输入信号来决定输出端连接的哪一个数据输入端。

具体而言,当选择端的输入信号为00时,输出端连接第一个数据输入端的信号;当选择端的输入信号为01时,输出端连接第二个数据输入端的信号;当选择端的输入信号为10时,输出端连接第三个数据输入端的信号;当选择端的输入信号为11时,输出端连接第四个数据输入端的信号。

2. 实现8选1真值表的过程要实现8选1真值表的功能,首先需要将8个输入信号分别连接到两个双4选1数据选择器的数据输入端。

根据8个输入信号的组合,将选择端的输入信号设置为相应的二进制数。

当输入信号为000时,选择端的输入信号为00;当输入信号为001时,选择端的输入信号为01;依此类推。

根据选择端的输入信号来确定输出端连接的数据输入端,从而得到输出信号。

3. 应用及意义双4选1数据选择器实现8选1真值表在数字逻辑电路中有着广泛的应用。

在多路选择器、译码器和多功能逻辑电路中,都可以采用双4选1数据选择器实现8选1真值表的功能。

其优点是占用空间小、功耗低、成本低、性能稳定。

它可以通过逻辑门的组合来实现多种逻辑功能,具有很强的灵活性和通用性。

4. 个人观点和理解在我看来,双4选1数据选择器实现8选1真值表的功能是一种非常巧妙的设计。

通过利用双4选1数据选择器的特性,可以将多个输入信号转换成一个输出信号,实现信号的选择和控制。

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